天創(chuàng)恒達SDVoE 數(shù)字化手術(shù)室傳輸方案
來源：天創(chuàng)恒達 編輯：lgh 2024-12-06 09:28:00 加入收藏
天創(chuàng)恒達數(shù)字視頻技術(shù)開發(fā)(北京)有限公司
2023年12月
目錄
TOC \o "1-3" \h \u 一、方案概述 1
二、方案架構(gòu) 1
三、方案優(yōu)勢 1
四、方案實施 2
一、方案概述
本方案旨在以SDVoE技術(shù)為核心，構(gòu)建一個高效、靈活、可擴展的數(shù)字化手術(shù)室環(huán)境。通過將高清視頻、音頻和控制信號集成在一個局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)手術(shù)室設(shè)備的集中管理和控制，提高手術(shù)的效率和安全性。
定義
SDVoE 是一種基于局域網(wǎng)的視頻傳輸技術(shù)，全稱為“Software-Defined Video over Ethernet”。它將視頻信號轉(zhuǎn)換為局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并通過局域網(wǎng)進行傳輸。
傳統(tǒng)的視頻傳輸通常使用專用的視頻線纜，如 HDMI、SDI 等，這些線纜傳輸距離有限，擴展性較差，且容易受到干擾。而 SDVoE 技術(shù)利用局域網(wǎng)的高帶寬、低延遲和可靠性，將視頻信號封裝在局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包中進行傳輸，可以實現(xiàn)長距離傳輸、靈活擴展和高質(zhì)量的視頻傳輸。
SDVoE 技術(shù)還支持視頻信號的分布式處理，即可以將視頻信號分發(fā)到多個設(shè)備進行處理，從而實現(xiàn)更加靈活的視頻應(yīng)用。此外，SDVoE 技術(shù)還支持視頻信號的壓縮和加密，以提高傳輸效率和安全性。
總之，SDVoE 技術(shù)是一種基于局域網(wǎng)的視頻傳輸技術(shù)，具有傳輸距離遠、擴展性好、視頻質(zhì)量高、分布式處理和安全性高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字手術(shù)室、會議室、監(jiān)控中心等領(lǐng)域。
方案架構(gòu)
數(shù)字化手術(shù)室方案包括以下幾個主要組件：
SDVoE一體機：編碼器/解碼器一體設(shè)計，支持高達4K2K@60Hz的視頻分辨率，兼容HDCP 2.2支持零幀延遲操作模式，支持無縫切換，視頻墻(最大9x9)和多畫面(最多25個畫面)功能，靈活的音頻路由控制，包括編碼器和解碼器之間的雙向模擬音頻傳輸，內(nèi)置H.264流媒體功能，可在便攜設(shè)備上進行視頻預(yù)覽。
TCHD-100 SDVoE一體機
| 型號 | TCHD-100 SDVoE一體機 |
| HDMI兼容 | HDMI 2.0b |
| HDCP兼容 | HDCP2.2 |
| 視頻帶寬 | 18Gbps |
| 輸入格式 | 10GBaseT |
| 網(wǎng)絡(luò)帶寬 | 10G |
| 視頻分辨率 | 4K@60Hz 4:4:4 |
| 顏色空間 | RGB, YCbCr 4:4:4 / 4:2:2 / 4:2:0 |
| 顏色深度 | 全色深度 |
| HDR | HDR, HDR 10, DHR10+, Dolby Vision, HLG |
| HDMI音頻格式 | LPCM, Dolby Digital/Plus/EX, Dolby true HD, DolbyAtmos, DTS, DTS-EX,DTS-96/24, DTS High Res, DTSHD Master Audio, DSD, DTS:X |
| 模擬音頻格式 | 左右立體聲模擬音頻 |
| 傳輸距離 | 100米（CAT6A/7網(wǎng)線）/ 70米（CAT6網(wǎng)線） |
| 靜電保護 | 人體模型：±8kV (空氣放電) , ±4kV (接觸放電) |
| 輸入端口 | 1×HDMI IN [Type A，19-pin母口]1x USB 2.0 HOST [Type B，4-pin母口]1x IR IN [3.5mm接口]1×AUDIO IN [3.5mm接口]1x RS-232 [4-pin鳳凰端子] |
| 輸出端口 | 1×HDMI OUT [Type A，19-pin母口]1x AUDIO OUT [3.5mm接口]1x IR OUT [3.5mm接口]2×USB 2.0 IN [Type A，4-pin母口] |
| 網(wǎng)絡(luò)端口 | 1x 10G Base-T [RJ45接口]1 x 10G SFP+ [Fiber slot]1x 1G LAN [RJ45接口] |
| 供電電源 | 輸入：AC 100~240V 50/60Hz輸出：DC 12V/2.5A |
| 電源功耗 | ≈ 13.5W |
| 操作溫度 | 0°C ~ 40°C / 32°F ~ 104°F |
| 儲存溫度 | -20°C ~ 60°C / -4°F ~ 140°F |
| 相對濕度 | 20~90% RH (無凝結(jié)) |
| 尺寸 | 204mm (長) × 134mm (寬) × 21.5mm (高) |
| 重量 | 693g |
SDVoE IP控制服務(wù)器：用于控制和管理SDVoE IP類產(chǎn)品的控制服務(wù)器。兼容HTTPS、SSH安全協(xié)議， 內(nèi)置Web GUI控制界面，支持拖拽操作、支持畫面預(yù)覽、支持分布式系統(tǒng)的視頻、音頻、RS-232、IR、KVM控制和管理。支持雙1G網(wǎng)口，可實現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)和多播視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)雙網(wǎng)隔離。支持Web GUI/TCP/RS-232/IR/GPIO控制和POE功能。
SDVoE IP控制服務(wù)器
| 網(wǎng)絡(luò)帶寬 | 100M/1G |
| 傳輸距離 | 100米（CAT 5E/6/6A/7） |
| 控制端口 | 2 x 1G LAN [RJ45接口] [VIDEO LAN支持POE]1 x IR IN [3.5mm立體聲迷你插孔, 12V level]1 x IR OUT [3.5mm立體聲迷你插孔]x DIGITAL I/O [6-pin 3.81mm鳳凰端子]x RS-232 [3-pin 3.81mm鳳凰端子]1x USB Host [Micro USB, 5-pin母座] |
| 尺寸 | 204mm(長)×98.5mm(寬)×21.5mm(高) |
| 外殼 | 金屬外殼 |
| 顏色 | 黑色 |
| 重量 | 508g |
| 供電電源 | 12V/1A |
| 電源功耗 | 8.4W |
| 操作溫度 | 0°C ~ 40°C / 32°F ~ 104°F |
| 儲存溫度 | -20°C ~ 60°C / -4°F ~ 140°F |
| 相對濕度 | 20~90% RH (無凝結(jié)) |
SDVoE 交換機：作為核心設(shè)備，負責(zé)將各種視頻、音頻和控制信號轉(zhuǎn)換為局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸。
RG-S6150-24VS8CQ-X RG-S6150-48VS8CQ-X
| 名稱 | 24口SDVoE萬兆交換機 | 48口SDVoE萬兆交換機 |
| 型號 | RG-S6150-24VS8CQ-X | RG-S6150-48VS8CQ-X |
| 固定端口 | 24個10G/25G(授權(quán)支持25G*)SFP28光口，8個40G/100G QSFP28光口，4個模塊化風(fēng)扇，2個可插拔模塊化電源； | 48個10G/25G(授權(quán)支持25G*)SFP28光口，8 個40G/100G QSFP28光口，4個模塊化風(fēng)扇， 2個可插拔模塊化電源； |
| 管理口 | 1個MGMT端口、1個Console 端口、1個USB端口，符合USB2.0的標(biāo)準(zhǔn) | |
| 交換容量 | 2.56Tbps/48Tbps(25G授權(quán)后4.8Tbps/48Tbps*） | 2.56Tbps/48Tbps(25G授權(quán)后4.8Tbps/48Tbps*） |
| 轉(zhuǎn)包發(fā)率 | 1280Mpps/1680Mpps（25G授權(quán)后1800Mpps/2400Mpps*） | 1920Mpps/2800Mpps（25G授權(quán)后2000Mpps/2900Mpps*） |
| 功耗（滿載時） | 270W | 300W |
| 電源 | 交流（AC）輸入：額定電壓范圍：100V-240V最大電壓范圍：90V~264V頻率：50/60Hz高壓直流(HVDC)輸入：額定電壓范圍：240V最大電壓范圍：192~288V | |
| 風(fēng)扇 | 支持3+1冗余，系統(tǒng)最少需配置3個風(fēng)扇模塊，支持風(fēng)扇調(diào)速及風(fēng)扇故障告警功能； | |
| 溫度警告 | 支持溫度告警功能 | |
| 溫度 | 工作溫度：0℃~45℃ 存儲溫度：-40℃~70℃ | |
| 濕度 | 工作濕度：10%～90%（無凝露） 存儲濕度：5%~95% | |
術(shù)野攝像機：用于拍攝手術(shù)高清視頻圖像。
TCHD-MD30HS TCHD-MD2-4K
| 名稱 | 高清術(shù)野攝像機 | 4K術(shù)野攝像機 |
| 型號 | TCHD-MD30HS | TCHD-MD20-4K |
| 最高像素 | 238 萬像素 | 851萬像素 |
| 最高分辨率 | 1920*1080P → FHD1080P60 實時圖像 | 3840*2160（QFHD) |
| 光學(xué)變焦 | 30 倍光學(xué)變焦，12 倍數(shù)字變焦 | 20倍光學(xué)變焦，12倍數(shù)字變焦 |
| 鏡頭焦距 | f=4.3mm(廣角端 )129.0mm(遠端 ) | f=4.4mm(廣角端)到88.4mm（遠端） |
| 聚焦控制 | 開/關(guān)(自動/手動) | 開/關(guān)(自動/手動) |
| 光圈 | F1.6到F4.7 | F2.0到F3.8 |
| 視頻輸出接口 | 3G HD-SDI、HDMI2.0 | HDMI2.0 |
| 分辨率 | 1080P60/P59.94/P50/P30/P25幀，72060/P59.94/P50/P30/P25幀； | 2106P29.97/P25/P23.98幀，1080P59.94/P50/P30/P25/P23.98/I59.94/I50幀，720P59.94/P50幀； |
| 控制模式 | RS485、RS232 | RS485 |
| 控制協(xié)議 | SONY VISCA協(xié)議，默認(rèn)波特率 9600 | SONY VISCA協(xié)議，默認(rèn)波特率 9600 |
| 白平衡 | ATW/自動追蹤白平衡 / 自動白平衡 / 手動白平衡/室內(nèi) / 室外 | 自動/手動白平衡 |
| 按鍵面板功能 | 變倍放大,變倍減小,菜單切換, 菜單, 亮度+,亮度-,模式, 凍結(jié) | 變倍放大,變倍減小,菜單切換,亮度+,亮度-,菜單 |
| 工作溫度 | -5℃~60℃(室內(nèi)) | -5℃~60℃(室內(nèi)) |
| 電源 | DC 12V | DC 12V |
| 尺寸 | 252mmx95mmx92mm | 250mmx165mmx85mm |
| 重量 | 2KG | 2.2KG |
音頻設(shè)備：包括麥克風(fēng)、揚聲器等，用于實現(xiàn)手術(shù)團隊之間的音頻交流。
TC-OS401界面話筒
| 名稱 | 界面話筒 |
| 型號 | TC-OS401 |
| 指向特性 | 全指向性（心型） |
| 頻率響應(yīng) | 50～18000Hz |
| 最大靈敏度 | －42 dB(5.0mV) 0dB=1V/1Pa,1KHz |
| 最大承受音壓 | 120 dB SPL (1KHz,THD 1%) |
| 動態(tài)范圍 | 111 dB (1KHz at Max dB SPL) |
| 訊噪比 | 55 dB (1KHz at 1 Pa) |
| 輸出阻抗 | 250歐姆平衡 |
| 低頻衰減 | 150Hz，6dB/octave |
| 電源 | PHANTOM DC 9－52V /消耗電流2mA |
| 顏色 | 黑色霧面烤漆 |
| 外觀尺寸 | 底座長102mm，寬65mm |
| 重量 | 120g |
TC-M7無線領(lǐng)夾麥克風(fēng)
| 名稱 | 無線領(lǐng)夾麥克風(fēng) |
| 型號 | TC-M7 |
| 無線傳輸 | Digital 2.4GHz、藍牙 |
| 靈敏度 | -30dB±3dB |
| 工作距離 | 50米(無障礙) |
| 安裝方式 | 背夾 |
| 麥克風(fēng)類型 | 全指向麥克風(fēng) |
| 頻率響應(yīng) | 20Hz-20KHz |
| 信噪比 | ≥75dB |
| 續(xù)航時間 | 約8小時 |
| 充電倉電池容量 | 1000mAh |
| 電池充電時間 | 約1小時 |
| 工作溫度 | 52mm*42mm*17mm |
| 發(fā)射端重量 | 15.7g |
高清攝像頭：用于拍攝手術(shù)區(qū)域環(huán)境高清視頻圖像。
TC-420A TC-980S
| 名稱 | 4K云臺攝像機 | 高清云臺攝像機 |
| 型號 | TC-420A | TC-980S |
| 最高像素 | 851 萬像素 | 207萬像素 |
| 最高分辨率 | 3840*2160 30P | 1920*1080 60P |
| 鏡頭 | 12倍光學(xué)變焦，15倍數(shù)字變焦 | 12倍光學(xué)變焦，10倍數(shù)字變焦 |
| 視角 | 水平：6.5°（窄角）～70.9°（廣角） | 6.57°（窄角）70.28°（廣角） |
| 聚焦控制 | 自動/手動/一鍵聚焦 | |
| 光圈 | F1.6 ～ F2.8±5% | F1.8 ～ F2.68 |
| 視頻輸出接口 | HDMI、SDI、LAN、USB3.0 | HDMI、USB3.0、LAN、USB2.0 |
| 分辨率 | HDMI：4KP30、4KP25、1080P30、1080P25、1080P29.97；SDI輸出支持的視頻格式包括1080P30、1080P25、1080P29.97；USB3.0輸出支持視頻格式包括主碼流：YUY2/NV12:1920×1080/1280×720/1024×576/800×600/800×448/640×360/480×270/320×180@10/5fps;MJPG/H264:3840*2160/1920×1080/1600×896/1280×720/1024×576/960×540/800×600/800×448/720×576/720×480/640×360/640×480/480×270/352×288/320×240@30/25/20/15/10/5fps;次碼流：YUY2/NV12:1280×720/1024×576/800×600/800×448/640×360/640×480/480×270/320×180@30/25/20/15/10/5fps;MJPG/H264:1920×1080/1600×896/1280×720/1024×576/960×540/800×600/800×448/720×576/720×480/640×360/640×480/480×270/352×288/320×240@30/25/20/15/10/5fps; | HDMI接口視頻格式：1920X1080P60/50/30/25/59.94/29.97；1920X1080I60/50/59.94；1280X720P60/50/59.94U3接口視頻格式：1）U3：1920X1080P60/50/30/25；1280X720P60/50/30/25；960X540P30；640X360P30；640X480P30；352X288P30；800X600P30；2）U3兼容U2：960X540P30；640X360P30；1280X720P10/15；720X576P50；720X480P60；640X480P30 ；352X288P30；800X600P30；U2接口視頻格式：320x240/352x288/640x480/704x576/720x480/720x576/640x360/800x448/800x600/960x540/1024x576/1024x768/1280x720/1920x1080P30/25/20/15/10/5 |
| 控制模式 | RS232-IN、RS232-OUT、RS422兼容RS485 | |
| 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 | RTSP、RTMP、ONVIF、GB/T28181、VISCA OVER IP、IP VISCA、RTMPS、SRT， | RTSP、RTMP、ONVIF、GB/T28181；支持網(wǎng)絡(luò)VISCA控制協(xié)議； |
| 通訊協(xié)議 | VISCA/Pelco-D/Pelco-P；支持波特率115200/38400/9600/4800/2400 | |
| USB協(xié)議 | UVC（視頻通訊協(xié)議），UAC（音頻通訊協(xié)議） | UVC（視頻通訊協(xié)議） |
| 白平衡 | 自動/手動/一鍵白平衡/指定色溫 | |
| 曝光模式 | 自動、手動、快門優(yōu)先、光圈優(yōu)先、亮度優(yōu)先 | |
| 工作溫度 | -10℃～+50℃ | |
| 電源 | 輸入AC110V~AC220V ；輸出DC12V/2.5A | |
| 尺寸 | 181（長）mm×115mm（寬）×149mm（高） | 150（長）mm×150mm（寬）×167.5mm（高） |
| 重量 | 約1.2Kg | 約1.4kg |
控制設(shè)備：如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸面板等，用于控制手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備。
存儲設(shè)備：用于存儲手術(shù)視頻、病歷等相關(guān)信息。
網(wǎng)絡(luò)連接：通過局域網(wǎng)連接所有設(shè)備，實現(xiàn)信號的傳輸和共享。
方案優(yōu)勢
1. 高清視頻傳輸：SDVoE 技術(shù)支持高清視頻傳輸，保證手術(shù)視頻的清晰度和流暢度。
2. 低延遲：SDVoE 技術(shù)具有低延遲的特點，確保手術(shù)操作和視頻顯示之間的實時同步。
3. 簡單布線：利用局域網(wǎng)進行信號傳輸，減少了傳統(tǒng)視頻傳輸所需的大量線纜，降低了布線復(fù)雜度。
4. 可擴展性：SDVoE 網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴展性，可以方便地添加或移除設(shè)備，滿足不同手術(shù)需求。
5. 集中管理：通過集中控制平臺，可以對手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備進行統(tǒng)一管理和控制，提高了工作效率。
四、方案實施
1. 設(shè)備安裝：根據(jù)手術(shù)室的布局和需求，安裝高清攝像頭、手術(shù)顯示器、音頻設(shè)備、控制設(shè)備等。
2. 網(wǎng)絡(luò)布線：鋪設(shè)局域網(wǎng)線纜，連接 SDVoE 交換機和各種設(shè)備。
3. SDVoE 配置：對 SDVoE 交換機進行配置，設(shè)置視頻、音頻和控制信號的傳輸參數(shù)。
4. 集中控制：建立集中控制平臺，對手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備進行集中管理和控制。
5. 系統(tǒng)調(diào)試：對整個系統(tǒng)進行調(diào)試，確保高清視頻、音頻和控制信號的正常傳輸和顯示。
通過實施本方案，數(shù)字化手術(shù)室將實現(xiàn)高清視頻傳輸、低延遲、簡單布線、可擴展性和集中管理等優(yōu)勢，為手術(shù)團隊提供更加高效、安全的工作環(huán)境。
請注意，以上方案僅供參考。具體的數(shù)字化手術(shù)室方案應(yīng)根據(jù)實際需求和情況進行定制化設(shè)計和實施。在實施過程中，建議尋求專業(yè)的技術(shù)團隊和供應(yīng)商的支持，以確保方案的順利實施和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
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